Почему Меркурий вращается вокруг Солнца быстрее Земли и что из этого следует

[boch]

Допустим, это разумное воздействие, и "операторы" Меркурия правильно приложили силы для того, чтобы его орбита оставалась круговой, а не эллиптической

Все недоумение автора данной темы проистекает вот из этой его фразы (вызванной, как он сам отмечает, "далекостью" от темы).
Автор хочет невозможного - чтобы при изменении скорости орбита все время оставалась круговой!
В этом проявляется софизм автора. Поясню:

Круговая орбита (идеальное ее представление) предопределяет непрерывное движение по вектору в каждый момент времени перпендикулярному к направлению на центральное тело. (Грубо говоря, автор хочет, чтобы тело одновременно двигалось в двух направлениях, перпендикулярных друг другу! С одной стороны тело у автора движется по круговой орбите "перпендикулярно" относительно центрального тела, в тоже время тело дополнительно движется "параллельно" относительно центрального тела. Приходим к логическому парадоксу - в каждый момент времени объект должен "раздвоиться", и одна часть должна двигаться "параллельно", а другая часть "перпендикулярно" относительно центрального тела. Но объект физически неделим, то есть не может двигаться сразу в двух взаимоисключающих друг друга направлениях.) Но на круговой орбите скорость не может меняться (по абсолютной величине) даже на 1 метр в секунду, даже на 1 сантиметр в секунду. Грубо говоря определенная орбита не может характеризоваться множеством неопределенных скоростей. (Для каждой круговой орбиты существует строго определенная круговая скорость!). Автор же хочет не меняя кругового характера орбиты, при этом скорость увеличивать или уменьшать, то есть нарушать Законы Природы! Даже Господь не в состоянии изменять раз установленные Законы...
Как только автор сумеет преодолеть этот "мысленный софизм в своем мозгу"... он придет к пониманию замены формулы "круговая орбита с одним радиусом трансформируется в круговую орбиту с другим радиусом" на другую формулу "круговая орбита с одним радиусом трансформируется в эллиптическую орбиту, а эта эллиптическая орбита затем трансформируется в круговую орбиту с другим радиусом".
А возможно ли это? Да, возможно! Так как эллипс в точках перицентра и апоцентра "вырождается "на малой длине" в окружности!
Именно это свойство эллипса и позволило Королеву и его последователям создать первый спутник Луны, а Брауну высадить Армстронга на поверхность естественного спутника Земли. Если бы эллипсов не существовало в природе, полеты в космос были бы невозможны!
И все сразу встанет на свои места... А потом автор темы должен прочесть касательно работ Ари Штернфельда и других, что должно ему принести невиданное наслаждение Гениальностью Создателя.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%84%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%B4,_%D0%90%D1%80%D0%B8_%D0%90%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87

Это "Эйнштейн Космонавтики"...

[Klapaucius]

Боюсь, что порю чушь, но попробую изложить то, что я понял.
Спутник, единовременно увеличив свою скорость, попадает на более высокую орбиту. При этом, для того, чтобы попасть на более высокую орбиту, он, борясь с гравитацией Земли, теряет в скорости и попадает на ту орбиту, на которой он должен находиться?

Нет. Спутник, меняя скорость меняет и орбиту. Т.е. меняет апогей и перигей (и автоматически эксцентриситет, большую полуось) в зависимости от направления и величины приложенного импульса. Т.е если мы дадим пинка Меркурию в нужном направлении, то он сможет в апогелии достичь орбиты Земли. Но в перигелии (который в данном конкретном случае не меняется) вернётся в ту же точку, находящуюся на расстоянии 0,387 а.е. от Солнца. Причём его скорость на расстоянии 1 а.е. (например вблизи Земли, если она встретится с Меркурием) будет существенно отличаться от земной по величине. Чтобы выровнять скорости и перевести Меркурий на земную, почти круговую орбиту, нужен второй импульс. Возможен вариант с медленным переходом, когда такое делается постепенно, всю дорогу, а не почти сразу.

Тут надо понимать, что мгновенных изменений скоростей не бывает, импульс например ракете передаётся за конечное время. Но часто оно бывает очень мало по сравнению с параметрами старой и новой орбит, и изменение вектора скорости приблизительно считают мгновенным.

Иными словами: он движется на высоте 200 — 2,000 км со скоростью 6.9 — 7.8 км/с. Потом он включает двигатели и через несколько секунд (несколько секунд, очевидно, недостижимый на сегодняшний день промежуток, ввожу его для простоты, будем считать, что это спутник будущего с "супер-пупер" двигателями) набирает некоторую чуть большую скорость (точную величину прироста не буду указывать, т.к. не хочется вдаваться в расчёты). После этого спутник переходит на более высокую орбиту (скажем, 35,786 км), но за счёт этого "скачка" теряет скорость. И теперь эта скорость составляет 3.1 км/с. Как бы баланс. Правильно?

Нет. Он переходит на эллиптическую орбиту. Т.е. на высоте 36 тыс. км. одна скорость, а на высоте 200 - другая. Причём тут 6,9 км/сек, (для круговой орбиты, но у нас-то орбита будет не круговая!), верно для высоты 2000 км, а 7,8 как раз для 200. И если апогей 36 тыс. км, то в перигее (200 и 2000 км.) эти скорости будут выше приведённых, для таких эллиптических орбит.

[Geen]

А в общем, качаем Orbiter вместе со всеми его мануалами и наслаждаемся орбитальными манёврами

[Klapaucius]

А в общем, качаем Orbiter вместе со всеми его мануалами и наслаждаемся орбитальными манёврами

Kerbal Space Program https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,109366.0.html проще в освоении, многообразнее и веселее.

[Geen]

проще в освоении

Это педагогически неправильно

Хотя, возможно, я зря в этот раздел не заглядываю.....

С другой стороны, похоже некорректно сравнивать аркаду с симулятором....

[Klapaucius]

Ну я не педагог, не знаю. Автор темы начал со ссылки из википедии,  где на той странице в виде формул есть все ответы, буквально не понятно зачем тема создана. Однако даже для взрослых людей они остаются секретом (в т.ч. для меня более сложные, например некоторые из СТО и особенно ОТО). Учиться никогда не поздно, но с возрастом всё труднее...

[konstkir]

..Учиться никогда не поздно, но с возрастом всё труднее...

Главный вопрос - зачем?

[artem-sailer]

Зачем? Да потому что интересно. Уже писал выше, что я - дилетант в этой области, к тому же математических навыков не хватает (математический аппарат есть, но он... хм... хромает).
На самом деле, всем большое спасибо! Более или менее разобрался в вопросе. Не по формулам, а на понятийном уровне. Спасибо!

ЗЫ. Аппетит приходит во время еды. Возникло ещё несколько вопросов, задам их чуть позже.

[VLG]

Дожились... Еще 30 (!!!) лет тому назад была такая игра-повесть М. Пухова "Путь к Земле", где вопросы движения по орбите с тягой, без тяги и т.п. численно моделировались (системой из 2 дифуравнений, 3 координатой пришлось пренебречь) и численно решались на программируемом калькуляторе (!). Причем, время обсчета 1 шага по орбите на ПМК составляло около минуты(!), и ничего, получалось . С тех пор я и знаю ,почему ракеты (и прочее) летают не по прямой ,а по эллипсам и гиперболам, и что для перехода с низкой орбиты на высокую надо подать 2 импульса: первый переводит апоцентр, а второй, в апоцентре, смещает перицентр. А если по другому, то тоже можно, но горючки не напасешься...  Теперь на столе у каждого стоит сверхмощный (в понятиях 85 года) компьютер, а они на пальцах орбиты обсчитывают ... Ну что тут сказать.. Цитата из той же повести:
"– Это то же самое, что переплывать океан на плоту! – выпалил Эдик Рыжковский. – Безумие, тысячу раз безумие!
– Но ведь переплывали же, – спокойно возразил Коршунов. – На чем только не переплывали. Интересное, легендарное было время – двадцатый век…"